Ионизатор топлива

 

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: ионизатор топлива содержит металлический корпус с каналами подачи топлива, включенный в разрыв резинового шланга топливопровода ДВС, снабженного заземленным экраном снаружи и ионизирующим электродом внутри него, соединенный электрически с выходом источника импульсного напряжения. Корпус ионизатора выполнен в виде полой втулки, установленной в разрыв шланга топливопровода, ионизирующий электрод выполнен в виде металлической ленты, а источник импульсного напряжения выполнен на выходное напряжение 500-2000 В, частоту следования импульсов 2-10 кГц, длительность импульсов 10-100 мкс, причем ионизирующий электрод подключен к источнику импульсного напряжения через индуктивность в виде катушки, охватывающей шланг на входе ионизатора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к ионизаторам топлива шлангового типа и может найти применение в топливных системах двигателей внутреннего сгорания для снижения токсичности отработанных газов и повышения основных показателей работы ДВС.

Известны устройства для электрической ионизации распыляемого топлива путем подачи высокого напряжения к корню факела топлива (1). Такие устройства применяются в горелках котельных установок и не могут быть использованы в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания.

Наиболее близким техническим решением является ионизатор топлива шлангового типа низкого напряжения (2) типа ИТ-1 ШНН.

Известный ионизатор топлива ИТ-1 ШНН содержит пластмассовый корпус с металлической клеммой для ввода электрического напряжения и каналами подачи топлива от насоса через ионизатор к карбюратору. Трубопровод в виде резинового шланга между ионизатором и карбюратором снабжен заземленным экраном. Внутри шланга размещен проволочный электрод, электрически соединенный через клемму с низковольтным выводом катушки зажигания ДВС.

Недостатками такого ионизатора топлива являются невысокая степень ионизации топлива вследствие малой электрической энергии, накапливаемой на емкости между проволочным электродом ионизатора и экраном шланга, отсутствие возможности оптимизации параметров электрических импульсов, подаваемых от катушки зажигания на электрод ионизатора, и сравнительно сложная конструкция корпуса.

Решаемой задачей является создание ионизатора топлива ДВС, обладающего повышенной степенью ионизации топлива за счет дополнительной поляризации жидкого топлива электромагнитным полем с постоянной и переменной составляющими поля в зоне активизации топлива.

Поставленная задача решается тем, что в известном ионизаторе топлива, содержащем корпус с каналом подачи топлива, соединенным с топливопроводом в виде резинового шланга, снабженного заземленным медным экраном, и ионизирующий электрод, размещенный внутри экранированного шланга и соединенный с источником импульсного напряжения, согласно изобретению корпус ионизатора выполнен в виде полой металлической втулки, установленной в разрыв шланга топливопровода, ионизирующий электрод выполнен в виде металлической ленты, прикрепленной к торцу полой втулки, а источник импульсного напряжения выполнен на напряжение 500-1000 В, частоту следования импульсов 2-10 кГц с длительностью импульсов 10-100 мкс, причем ионизирующий электрод подключен к источнику импульсного напряжения, который запитывает и индуктивность в виде катушки, охватывающей шланг на расстоянии 20-30 мм до входа ионизатора. Параметры источника импульсного напряжения аналогичны параметры напряжения на ионизирующем электроде известного ионизатора топлива. Согласно изобретению этот электрод может быть спирально закручен по длине; поверх втулки корпуса и экранированного шланга ионизатора может быть установлена дополнительная катушка, подключенная к выходу регулируемого источника питания постоянного тока для создания постоянной составляющей продольного магнитного поля внутри шланга.

Выполнение корпуса ионизатора в виде полой втулки позволяет резко упростить технологию его изготовления и монтаж ионизатора в топливной системе ДВС. Выполнение ионизирующего электрода в форме ленты в значительной степени увеличивает емкость активного промежутка лента-экран, в котором протекает топливо к карбюратору. Повышение параметров автономного источника импульсного напряжения от 500 до 1000 В при частоте следования импульсов 2-10 кГц и длительности импульсов 10-100 мкс позволяет эффективнее ионизировать топливо по сравнению с известным ионизатором, питаемым от катушки зажигания ДВС.

Дополнительная катушка, установленная на входе ионизатора, включенная в цепь питания автономного источника импульсного напряжения, позволяет дополнительно активировать протекающее через ионизатор топливо перед карбюратором ДВС в продольном магнитном поле.

Таким образом, эффект ионизации топлива в ДВС, снабженным предлагаемым устройством повышается как за счет более эффективной ионизации электрическим полем, так и за счет дополнительной активации магнитным полем (3).

Изобретение поясняется принципиальной схемой ионизатора. На чертеже представлен ионизатор топлива, содержащий корпус в виде полой втулки 1, установленной в разрыв шланга 2 топливопровода от бензонасоса 3 к карбюратору 4. Поверх шланга между втулкой 1 и карбюратором 4 установлен заземленный экран 5. Ионизирующий электрод 6 выполнен в виде металлической ленты, свернутой в спираль, размещенной внутри экранированного шланга 2. Втулка 1 и катушка 7 электрически соединены с выводами источника импульсного напряжения 8. Поверх корпуса ионизатора и экранированного шланга 2 установлена дополнительная катушка 9, подключенная к выходу регулируемого источника постоянного тока 10.

Ионизатор топлива работает следующим образом. При пуске двигателя включается бензонасос 3, топливо протекает через топливный шланг внутри катушек 7,9, поступает в полую втулку 1 и через экранированный шланг в карбюратор 2. Источники импульсного напряжения 8 и постоянного тока 10 запитываются от бортовой сети. На выходе источника напряжения вырабатываются импульсы с напряжением, например, 1000 В, частотой 5 кГц с длительностью импульсов 50 мкс. Импульсное магнитное поле катушки 7 активирует топливо перед входом во втулку 1 корпуса ионизатора. Затем топливо ионизируется в импульсном электрическом поле, протекая в зазоре между ионизирующим спиральным ленточным электродом 6 и экраном шланга 2. Одновременно в этой части ионизатора топливо дополнительно активируется в постоянном магнитном поле катушки 9, после чего поступает в карбюратор и рабочую камеру ДВС.

Формула изобретения

1. Ионизатор топлива, содержащий металлический корпус с каналами подачи топлива, соединенными с топливопроводом в виде резинового шланга, снабженного заземленным экраном, и ионизирующий электрод, размещенный внутри экранированного шланга, и соединенный с источником импульсного напряжения, отличающийся тем, что корпус ионизатора выполнен в виде полой втулки, установленной в разрыв шланга топливопровода, ионизирующий электрод выполнен в виде металлической ленты, закрепленной внутри полой втулки, источник импульсного напряжения выполнен на выходное напряжение 500 2000 В, частоту следования импульсов 2 10 кГц с длительностью импульсов 10 100 мкс, причем ионизирующий электрод подключен к источнику импульсного напряжения, нагруженного на индуктивность в виде катушки, охватывающей шланг на входе ионизатора.

2. Ионизатор по п.1, отличающийся тем, что ионизирующий электрод спирально закручен по длине.

3. Ионизатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что поверх втулки корпуса и экранированного шланга ионизатора установлена дополнительная катушка, подключенная к выходу регулируемого источника питания постоянного тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1